可以这么理解,但这个停止的时间是相对于外界的观测者而言的,如果一个人进入了黑洞视界以内,他自己本身的时间还是正常流逝的(如果这个人还能完整的活动的话),但外界的观察者看到的是,这个进入视界以内的人留给外界的最后的信息就是在视界表面上的一个“剪影”。
爱因斯坦的相对论把时间与空间联系在一起,使之成为一个“整体”,称之为“时空”。这样的话,如果一个物体改变了空间,那么同时也就改变了时间。而物体改变时空往往是通过自身的质量产生的引力。在相对论体系中,时空是有“弹性”的,也就是引力越强,这个“力”对时空的“弯曲”作用就越大,而时空发生了“弯曲”后,其结果就是空间与时间都发生了改变。
狭义相对论告诉我们时间与空间是可以相互转化的,这有点像能量与质量之间的转化。当然,时间与空间的转化需要选定一个参考系,在“时空”中,根据速度或是引力的变化,一部分时间就会转变为空间,同时,一部分空间也会变成时间,但是,这个总的“时空距离”是保持不变的。先拿速度来比喻吧,我们平常在三维空间运动的速度是远远低于光速的,这就导致我们的时间是以接近光速进行流逝的;但是,当我们在空间的速度变得越来越快,慢慢接近光速时,相对于外界来说,时间就流逝的越来越慢了,当你达到光速时,相对于外界的观察者你的时间就完全静止了。所以,如果可以无限接近光速运动,理论上你是可以在有限的生命里走到宇宙的尽头的,不管宇宙的直径有多少亿光年。
同样,引力的大小也能决定时间流逝的快慢,这点与速度的大小具有等效效应。引力强度越大,时间流逝的速度就越慢。黑洞是目前已知引力最为强大的天体,我们可以做一个思想实验:事先准备好两块已经调试一致的电子表,一块留在身边,另一块放到接近黑洞视界的地方。如果距离足够近的话,过了一天,你将靠近黑洞的那块表拿回来会发现,接近黑洞的那块表显示经过的时间明显要小于你身上的那块。并且越接近黑洞,这两块表显示的时间差别就越大,至于这两块表的时间差别,可以通过下面这个公式算出来:
式中t-黑洞附近的时间,T-你身上表的时间,r-距离黑洞的距离,c-光速,M-黑洞质量,G-引力常数。这种差异在电影《星际穿越》中表现的比较直观,影片中那颗全是水的行星因为距离黑洞很近,导致上面的一小时相当于黑洞引力范围之外的7个地球年。
这种高速行进的物体与强引力场都可以使时间变慢的现象我们可以称之为等效原理。地球也有引力,事实上在地面上的时间要比在高空中的时间慢一些,只不过地球引力相对太小,这种时间上快慢的差异十分微小,人们根本感觉不到。而在黑洞附近时间上的差异就十分明显,在黑洞的视界的距离,空间的曲率变得无穷大,而时间就是静止的了相对于外界的观察者。所以,如果你无法达到光速运动,那么,你尽量靠近黑洞的话,也可以呆到宇宙时间的尽头。根据现在的理论,当你穿过黑洞的视界面后,时间与空间的坐标就会互换,你不断落入的是时间的尽头。
爱因斯坦的相对论告诉我们,质量与能量都会扭曲时空,而时空变形又会引起质量和能量的加速度,而加速度与引力是等效的,所以,广义相对论的作用就是把空间、时间、能量、质量以及重力联系在了一起。所以说,相对论是十分了不起的,爱因斯坦也是伟大的。
引力红移公式是d\tau=(1-\frac)dt,其中d\tau表示的是引力场内物体感受到的时间流逝,也就是固有时。dt是外面的人感受到的时间,也就是坐标时。1-\frac<1,所以固有时的时间间隔小于坐标时。即在引力场中经过了比如1个小时,可能等于外面的人过了7年。如果你先进入引力场,再回来比较的话,就会发现你年轻了。不过没卵用,你并没有感觉到过了更长的时间。
回想星际穿越中的片段,海瑟薇和库珀到了潮汐力很大的那个星球上,回来发现飞船上的那哥们已经睡了7年了,就是对引力红移最形象的描述。
不过因为在地球上引力造成的红移很小,所以是广义相对论三大验证里最晚的,20世纪60年代利用穆斯堡尔效应完成。
世上不仅有引力也有斥力(黑洞也是如此,其有引力,也一定有斥力。)
沪生泉
2017-12-1310:31
引力与斥力是矛盾,而且是成对出现的矛盾。因为引力就是生命体的能量释放,而斥力就是生命体的能量吸收。
万有引力所描述的物体引力,只是生命体能量吸收的一个过程,而不是生命体能量释放和能量吸收的全过程。那么,生命体能量释放和能量吸收的全过程是怎么样的呢?以水为例简述如下:
水分子结成固态(物体)则与地球相互吸引了。这就是万有引力所描述的现状。随着水分子溶解成水液态,又被气态之后,就释放到天空了,或者说,与地球相互排斥了。这就是以后要描述的斥力之说。
地球一方面释放水分子,另一方面又吸收水分子。比如:把水汽化后的水分子释放掉了,然后,汽化后的水又有一部分凝结成液体,或固体被地球重新吸收回来。由此可见,生命体就是有这样的能量释放和能量吸收的全过程。